麥克風(fēng)失配誤差對(duì)線陣寬帶波束形成器穩(wěn)健性能的影響分析.pdf

1、寬帶波束形成器是陣列信號(hào)處理領(lǐng)域中一個(gè)重要的研究方向,并在諸如雷達(dá)、聲納、視頻會(huì)議、助聽(tīng)器和車(chē)載聲訊裝置等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。在實(shí)際應(yīng)用中,通常不可避免的會(huì)存在麥克風(fēng)失配誤差,如麥克風(fēng)增益誤差、相位誤差和位置安裝誤差等。這些失配誤差將導(dǎo)致經(jīng)典的寬帶波束形成器性能下降。因此,針對(duì)麥克風(fēng)失配誤差的穩(wěn)健波束形成器設(shè)計(jì)具有重要意義。雖然人們已經(jīng)設(shè)計(jì)出許多具有良好性能的穩(wěn)健寬帶波束形成器,但是,目前針對(duì)麥克風(fēng)失配誤差對(duì)寬帶波束形成器性能的影響的理論

2、分析和研究還不夠完善。針對(duì)這一問(wèn)題,本文利用統(tǒng)計(jì)分析的方法對(duì)存在麥克風(fēng)失配誤差的情況,較深入地分析了包括遠(yuǎn)場(chǎng)和近場(chǎng)兩種情況下的麥克風(fēng)線陣寬帶波束形成器的穩(wěn)健性能。主要工作概括如下:
　　1.對(duì)于遠(yuǎn)場(chǎng)麥克風(fēng)線陣寬帶波束形成器,分別討論了存在麥克風(fēng)增益相位誤差和麥克風(fēng)位置誤差情況下,失配誤差對(duì)波束形成器穩(wěn)健性能的影響。根據(jù)麥克風(fēng)失配誤差的統(tǒng)計(jì)特性,推導(dǎo)出不同失配誤差下的遠(yuǎn)場(chǎng)寬帶波束響應(yīng)偏差和方差公式,指出麥克風(fēng)失配誤差均值和方差、入射

3、方向和聲速對(duì)遠(yuǎn)場(chǎng)寬帶波束形成器穩(wěn)健性能的影響,并比較不同麥克風(fēng)失配誤差對(duì)波束形成器穩(wěn)健性能影響的差異。通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn),我們驗(yàn)證了理論分析的正確性。
　　2.對(duì)于近場(chǎng)寬帶波束形成器,主要研究了麥克風(fēng)增益相位誤差和麥克風(fēng)位置誤差對(duì)近場(chǎng)麥克風(fēng)線陣寬帶波束形成器的波束響應(yīng)偏差和方差的影響。在不同失配誤差情況下,根據(jù)推導(dǎo)的近場(chǎng)寬帶波束響應(yīng)偏差和方差的表達(dá)公式,總結(jié)出失配誤差均值、方差,聲源位置以及聲速對(duì)近場(chǎng)寬帶波束形成器偏差和方差的影響,討論